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国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)正式发布了W51复合区域高能伽马辐射的精确测量,认证其为超高能宇宙线加速天体,并获得其加速宇宙线最高能量极限证据。7月16日,相关研究成果发表在《科学通报》(Science Bulletin)上。该成果由中国科学院高能物理研究所牵头的“拉索”国际合作组完成。
W51区域是银河系中最大、最活跃的“恒星工厂”之一,也是为数不多的被认证为存在GeV能量强子宇宙线加速的天区,在破解“宇宙线起源”世纪谜题中占据重要地位。科研人员利用“拉索”实验数据,首次将该区域的能谱测量拓展至超高能区,并清晰地观测到伽马射线能谱在几十TeV处的“软化”结构,这对应于辐射粒子的加速极限。“拉索”测量能谱与Fermi-LAT卫星在低能区的测量完美衔接,跨越6个量级的精确能谱测量为W51区域的伽马辐射起源于宇宙线与分子云的碰撞提供了证据,表明W51复合区对宇宙线加速最高能量极限在400TeV左右。位于W51区域的超新星遗迹SNR W51C是可能的宇宙线加速源,而本次测量为SNR能够加速宇宙线至>100TeV超高区提供了证据。
研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院稳定支持基础研究青年团队计划、四川省杰出青年科学基金等的支持。
“拉索”给出W51区域在大于100TeV能区的显著性分布天图
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